KR100865006B1

KR100865006B1 - 유동 플리커 효과를 갖는 가요성 관형등

Info

Publication number: KR100865006B1
Application number: KR1020077023190A
Authority: KR
Inventors: 벤 펜
Original assignee: 허 샨 라이드 일렉트로닉 엔터프라이즈 컴퍼니 엘티디.
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2005-03-21
Publication date: 2008-10-23
Also published as: KR20070119674A

Abstract

유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등은 투명한 내부 피복층과, 서로에 직렬로 연결되고 내부 피복층의 관통 구멍 내에 제공되는 복수의 PCB를 포함한다. 각각의 PCB에는 전류 제한 저항기의 수량에 대응하는 복수의 LED와, LED를 구동하기 위한 칩이 제공된다. PCB는 내부 피복층의 구리 스트랜드에 병렬로 연결된다. LED 구동 칩의 신호 와이어는 제어기에 직렬로 연결된다. 투명 외부 피복층은 내부 피복층을 수납한다. LED 구동 칩은 직렬 시프트 레지스터 및 출력 레지스터를 포함하고, 캐스캐이드 연결 및 세 개의 고전류 출력 신호를 채용한다. PCB에는 주 와이어가 제공되고, 두 개의 인접한 PCB의 주 와이어는 병렬로 연결된다. 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등은 신호 재생, 신호 캐스캐이드 연결 및 제한 없이 신호 전송을 구현하고, 굴곡 및 절단될 수 있다(도2).

유동 플래쉬 효과, 가요성 관형등, 피복층, 외부 피복층, LED 구동 칩, PCB

Description

유동 플리커 효과를 갖는 가요성 관형등 {A FLEXIBLE TUBULAR LIGHT WITH FLOWING FLICKER EFFECT}

본 발명은 장식등 기구 종류를 제공하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 유동 플래쉬 효과(flowing flash effect)를 갖는 가요성 관형등(flexible tubular light)이다.

종래 기술에서, 디지털 제어 디스플레이의 기능은 스크린, 특히 발광 다이오드(LED)로 형성된 대형 스크린에 사용되는 것이 매우 일반적이다. 이들 장치는 다양한 이미지 및 문자를 표시하고, 회로 제어에 의해 스크린 상에 이동, 추적(chase) 등을 포함하는 효과를 구현한다. 그러나, 이것은 열(row) 및 칼럼(column)을 스캐닝함으로써 이미지가 구성되는 대형 스크린에만 사용될 수 있다. 소형 스크린 또는 선형 구조에 있어서는, 상술된 효과가 달성될 수 없다. 따라서, 스크린 모듈이 선형 형태로 단순화되고, 반투명 강성 관으로 포장된 LED 관형등이 개발되고 있다. 그러나, 이 형태의 관형등은 굴곡 또는 절단될 수 없고, 신호 제어 와이어가 병렬 인터페이스를 채용하고, 주 MCU의 I/0 인터페이스가 TTL 전기 레벨 인터페이스를 채용하여 장거리 전송에 적합하지 않다. 또한, LED 구동 칩은 캐스캐이드 연결(cascade connection)에 사용될 수 없는데, 즉 신호가 제한 없이 동 일한 주 신호 와이어를 따라 전송될 수 없다.

상술된 스크린과 상술된 관형등 사이의 공통 특징은 각각의 LED 광원, 즉 픽셀의 온/오프(on/off) 및 발광 상태가 주 MCU 및 LED 구동 칩에 의해 제어되고, 신호의 캐스캐이드 연결이 구현될 수 없다는 점에 있다. LED 광원 기술의 빠른 개발과 함께, 파워 LED가 개발되었고, 더 많은 LED의 적용 분야가 개발되기 시작했다. 상술된 것의 굴곡 및 절단을 가능하게 하기 위해, 사람들은 디지털 제어 디스플레이의 기능을 가요성 관형등의 분야에 적용하고, 신호의 캐스캐이드 연결 및 재생을 구현하기 위해 시도하기 시작했다.

LED의 가요성 스크린은 중국 특허 제200320128741.5호에 개시된다. 이 특허에서, 복수의 유닛에 LED가 제공되어 가요성 스크린을 형성한다. 그러나, 신호의 캐스캐이드 연결 및 재생은 언급되지 않는다. 실제로, 이 특허에서는 신호의 제한 없이 캐스캐이드 연결, 재생 및 전송이 달성될 수 없다. 또한, 유동 플래쉬 효과도 이 특허에서는 구현될 수 없다.

무한한 다양성 및 빛나는 외관과 같은 시각적 효과가 이 가요성 관형등의 분야에서 추구된다. 뛰어난 효과를 갖는 듀라라이트(duralight) 또는 균일하고, 연속적이고, 선명하고, 부드러운 효과를 갖는 가요성 네온등(neon light) 중 어느 것도 발광에 관하여 유연하게 제어될 수 없는데, 즉 복수의 유닛 사이에서의 추적 효과는 등 스트립(light strip)에서는 구현될 수도 있지만, 다른 LED 광원들 사이에서의 추적 효과, 즉 유동 플래쉬 효과는 달성될 수 없다. 유동 플래쉬 효과를 달성하기 위해서, 각각의 LED 광원의 온/오프 상태는 독립적으로 제어되어야 하고, 따라서, 대량의 회로가 공지된 가요성 관형등 즉, 듀라라이트 또는 가요성 네온등에 추가되고, 이는 공지된 가요성 관형등의 크기 증가를 야기한다. 이에 따라, 명백히 가요성 관형등은 장식 기능 및 적용성을 잃을 것이다.

따라서, 시장에서, 디지털 제어 디스플레이 기능을 갖는 가요성 관형등은 각각의 LED 광원의 온/오프 상태에 관하여 제어될 수 있고, LED 광원의 광 비임이 서로를 추적하는 유동 플래쉬 효과를 갖고, 신호의 제한 없이 재생, 캐스캐이드 연결 및 전송을 구현할 수 있고, 굴곡 및 절단될 수 있는 것이 요구되고 있다.

종래 기술과 그에 수반되는 단점을 고려하여, 본 발명의 목적은 각각의 LED 광원의 온/오프 상태에 관하여 제어될 수 있고, LED 광원의 광 비임이 서로를 추적하는 유동 플래쉬 효과를 갖고, 신호의 제한 없이 재생, 캐스캐이드 연결 및 전송을 구현할 수 있고, 굴곡 및 절단될 수 있는, 디지털 제어 디스플레이 기능을 갖는 가요성 관형등을 제공하는 것이다.

상술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 투명한 내부 피복층과, 복수의 인쇄 회로 기판과, 내부 피복층과 복수의 인쇄 회로 기판을 수납하기 위한 투명한 외부 피복층을 포함하는, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등을 제공하고,

내부 피복층은 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성된 스트립형 부재이고, 스트립형 부재에는 종방향으로 연장되는 관통 구멍 내부에 제공되고, 두 개의 구리 스트랜드는 스트립형 부재의 측벽에 종방향으로 연장하고 내부 피복층과 동일한 길이를 갖고, 개방 슬롯은 내부 피복층의 하부 측벽의 중심선을 따라 종방향으로 형성되고,

각각의 인쇄 회로 기판에는 직렬 제한 저항기의 수량에 대응하는 복수의 LED와 LED 구동 칩이 제공되고, 각각의 인쇄 회로 기판에는 두 개의 단부에 와이어가 제공되고, 인쇄 회로 기판은 와이어에 의해 서로에 직렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판의 전원 코드는 구리 스트랜드에 병렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판의 신호 와이어는 제어기에 직렬로 연결되고, LED 구동 칩의 신호 와이어는 제어기에 직렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판은 내부 피복층의 관통 구멍에 배치되고,

외부 피복층은 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성된 내부 피복층과 동일한 길이를 갖는다.

LED 구동 칩은 세 개의 고전류 출력 신호를 제공하는 칩이고 캐스캐이드 연결을 허용하고, 직렬 시프트 레지스터 및 출력 레지스터를 포함한다.

인쇄 회로 기판에는 주 와이어가 제공되고, 두 개의 인접한 인쇄 회로 기판의 주 와이어는 와이어에 의해 서로에 병렬로 연결된다.

인쇄 회로 기판에는 캐패시터 및 전압 안정 저항기가 또한 제공된다.

LED 구동 칩은 전력 소비가 낮고 소음 면역성이 높은 CMOS를 채용하여 제조된 칩이다.

LED는 표면 장착형 LED이다.

LED는 편평하고 입방 패키지 콜로이드(cubic package colloid)를 갖는 노멀 LED이다.

LED는 R-G-B LED이다.

종래 기술과 비교하여 본 발명의 가요성 관형등의 장점은, 인쇄 회로 기판(PCB)이 가요성 관에 제공되고, LED 구동 칩이 PCB 상에 제공되는 것에 기인하여, 각각의 LED 광원의 온/오프 상태가 제어될 수 있고, LED 광원의 광 비임이 서로를 추적하는 유동 플래쉬 효과가 달성되고, 또한 가요성 관형등에는 주 제어기가 제공되어 무한한 다양성과 같은 시각적 효과와 빛나는 외관이 구현될 수 있고, LED 구동 칩이 직렬 시프트 레지스터 및 출력 레지스터를 포함하는 것에 기인하여, 신호의 제한 없이 재생, 캐스캐이드 연결 및 전송이 달성되고, 가요성 관이 광 벨트를 준비하는데 사용되고, 각각의 PCB의 전원 코드가 내부 피복층의 구리 스트랜드와 병렬이 되고, 매 두 개의 인접한 PCB의 주 와이어가 서로에 병렬이 되는 것에 기인하여, 본 발명에 따른 가요성 관형등이 굴곡될 수 있고, 두 개의 인접한 PCB의 전원 코드가 서로에 연결되는 위치에서 절단될 수 있고, 또한 가요성 관의 사용은 가요성 관형등을 수송, 조립 및 장식함에 있어 매우 편리하게 한다. 따라서, 다양한 장식 효과를 갖는 가요성 관형등이 장식등에 넓게 사용되고, 자유롭게 제어될 수 있다.

본 발명의 구조 및 조작 특성은 본 발명의 예시적이고, 비제한적인 예를 도시하는 첨부된 도면과 관련된 이하 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 관형등의 외관을 도시하는 개략도이다.

도2는 가요성 관형등의 개략적인 사시도이다.

도3은 도2에 도시된 "A" 부분의 상세도이다.

도4는 내부 피복층의 개략도이다.

도5는 PCB 사이 연결의 구조도이다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 관형등의 회로 다이어그램이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성 관형의 개략도이다.

도8은 공지된 듀라라이트의 단면도이다.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 사용되고 있는 가요성 관형등의 일 예의 개략도이다.

도1, 도2 및 도3을 참조하면, 가요성 관형등은 내부 피복층(11)과, PCB(2)와, 외부 피복층(12)과, 커넥터(4)와, 연결 와이어(5)와, 제어기(6)와, 스위칭 전원(7)과, 플러그(8)를 주로 포함한다. 내부 피복층(11) 및 외부 피복층(12)은 등의 케이싱(1)을 형성한다. 도4에 도시된 바와 같이, 내부 피복층(11)은 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성된 스트립형 부재이고, 스트립형 부재는 종방향으로 연장되는 관통 구멍을 내부에 갖는다. 스트립형 부재에는 종방향으로 연장되는 두 개의 구리 스트랜드(13, 14)가 측벽에 제공된다. 두 개의 구리 스트랜드(13, 14)는 내부 피복층(11)과 동일한 길이로 되어 있다. 또한, 개방 슬롯(15)은 내부 피복층(11)의 하부 측벽의 중심선을 따라 종방향으로 형성된다. 도5에 도시된 바와 같이, PCB는 서로에 직렬로 연결되고, 연결된 PCB는 개방 슬롯(15)을 통해 내부 피복층으로 삽입된다. 각각의 PCB(2)에는 직렬 전류 제한 저항기(22)의 수량에 대응하는 복수의 LED 광원(21)과, LED를 구동하기 위한 칩(23)이 제공된다. 본 실시예에서, 기본 유닛은 세 개의 LED 광원과, 세 개의 직렬 전류 제한 저항기와, LED 광원을 구동하기 위한 칩(23)으로 형성된다. 두 개 이상의 기본 유닛이 LED 광원의 소정의 밀도를 달성하기 위해 배열될 수도 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 각각의 PCB에는 두 개의 단부 상에 와이어 다발(3)이 제공된다. 도5에 도시된 바와 같이, 와이어 다발(3)은 와이어(31, 32, 33, 34, 35)로 구성되고, 와이어(31, 35)는 전원 연결 와이어이고, 와이어(32, 33, 34)는 신호 와이어이고, 와이어(32)는 클록 신호(clock signal)(CLK) 와이어이고, 와이어(33)는 출력 가능 신호(EN) 와이어이고, 와이어(34)는 데이터 신호 와이어이다. PCB는 이들 와이어에 의해 서로에 직렬로 연결된다. 각각의 PCB(2)에는 주 와이어가 제공된다. 각각의 두 개의 인접한 PCB의 주 와이어는, 각각의 두 개의 인접한 PCB의 주 와이어가 병렬로 연결되도록 전원 연결 와이어(31, 35)에 의해 서로에 연결된다. 전원 연결 와이어(31, 35)와 병렬로 된 후에, 주 와이어는 내부 피복층(11)의 구리 스트랜드(13, 14)에 연결된다. 도3 및 도6에 도시된 바와 같이, 전원 연결 와이어(31)는 와이어(131)에 의해 구리 스트랜드(13)에 연결되고, 전원 연결 와이어(35)는 와이어(141)에 의해 구리 스트랜드(14)에 연결된다. 각각의 PCB(2) 상의 구동 칩(23)의 신호 와이어는 신호 연결 와이어(32, 33, 34)에 의해 서로에 직렬로 연결되고, 커넥터(4) 및 연결 와이어(5)에 의해 제어기(6)에 연결된다. 커넥터(4)는 다중 핀 및 다중 오리피스를 갖는 커넥터이다. 연결 와이어(5)는 신호 연결 와이어 및 전원 연결 와이어로 구성된다. LED 광원(21)에 의해 방출된 광을 안정화시키고 LED 의 수명을 증가시키기 위해, 인쇄 회로 기판에는 캐패시터(25) 및 전압 안정 저항기(24)가 더 제공될 수도 있다. 전압 안정 저항기(24) 및 캐패시터(25)로 형성된 회로부는 전압 안정 및 보호를 포함하는 기능부가 될 수 있다. 모든 연결된 PCB 및 와이어는 내부 피복층(11)의 하부 측벽에서 개방 슬롯(15)을 통해 내부 피복층(11)의 관통 구멍(16)으로 삽입된다. 마지막으로, 외부 피복층(12)은 내부 피복층(11) 및 내부에 내장된 PCB를 감싸기 위해 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성된다. 외부 피복층(12)은 내부 피복층(11)과 동일한 길이를 갖고, 등의 케이싱(1)을 구성한다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 관형등의 회로 다이어그램이다. LED 구동 칩(23)은 세 개의 고전류 신호를 제공하는 칩일 수 있고, 캐스캐이드 연결을 허용한다. 칩은 직렬 시프트 레지스터 및 출력 레지스터를 포함하고, CMOS를 채용하여 제조되고, 소음 면역성이 높고 전력 소비가 낮다. 제어된 DC 전원은 스위칭 전원(7)에 의해 구리 스트랜드(13, 14)에 제공되고, 따라서 동일하게 조절된 DC 전원이 각각의 PCB의 주 와이어 상에서 달성된다. 신호가 제1 PCB의 LED 구동 칩에 전송된 후에, 데이터 신호가 직렬 시프트 레지스터의 입력 단부에 전송되고, 그 후 직렬 입력이 두 개의 신호 출력으로 전환된다. 두 개의 신호 출력 중 하나는 3비트 병렬 신호 출력이고, 이는 구동된 후, 제1 PCB 상에 세 개의 LED를 구동하기 위해 세 개의 전류를 제공한다. 두 개의 신호 출력 중 다른 하나는 출력 레지스터에 의해 이후 단계 회로에 전송된다. 직렬 레지스터 및 출력 레지스터는 클록 신호에 의해 제어되고, 클록 신호의 상승 에지 상에서 작동한다. 제어 신호는 칩에 의해 구동된 다음에 LED 광원으로 전송된다. 칩에 의해 구동된 제어 신호는, 입력 신호가 이전 단계 회로와 병렬로 조절된 DC 전원에 의해 재생되는 이후 단계 회로의 입력 신호로서 또한 사용된다. 그 후, 입력 신호는 구동 칩에 의해 LED 광원과 다음 단계 회로로 전송된다. 이 공정에서, 전체 회로는 신호의 증가, 재생 및 캐스캐이드 연결을 허용하여, 신호가 무한하게 전송될 수 있다.

LED 광원은 표면 장착형 LED, 편평하고 입방 패키지 콜로이드를 갖는 노멀 LED 또는 RGB LED일 수도 있다. 또한, 가요성 관형등이 평면 상에서 조립될 때 수직 및 만곡되는 것을 허용하기 위해, 도7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예가 실시될 수도 있다. 본 실시예에서, PCB(20)는 수직으로 배열되고, PCB(20) 상의 LED 광원은 편평하고 입방 패키지 콜로이드를 갖는 노멀 LED(201)이고, 도7에 도시된 바와 같이, LED(201)가 직립이 되도록 LED(201)가 PCB(20)에 납땜된 후에, LED(201)의 두 개의 핀이 90°상방으로 굴곡되므로, LED(201)의 발광면이 상방으로 되면서 수직 만곡 형상이 달성된다.

도8은 공지된 듀라라이트의 단면도이다. 스트립형 투명 플라스틱 코어(110)에는 적어도 두 개의 와이어(120, 130)가 종방향으로 제공되고, 복수의 광전구(160a, 160b, 160c)와 그 연결 와이어(170a, 170b)를 내장하기 위해 종방향 홈(140) 또는 복수의 측면 구멍(150a, 150b, 150c, 150d, 150e)이 제공된다. 광전구는 서로에 직렬로 된 후, 연결 와이어에 연결되고, 그 후 투명 플라스틱 코어는 투명 플라스틱 피복층(180)에 수납된다.

도9는 사용되고 있는 가요성 관형등의 일 예의 개략도이다. 하나의 가요성 관형등 또는 서로에 병렬인 복수의 가요성 관형등은 장식 또는 광 유동 효과를 얻기 위해 사용될 수 있다. 도9에 도시된 바와 같이, 복수의 가요성 관형등(1)을 병렬로 조립함으로써, 복수의 가요성 관형등(1)은 다양한 이미지 또는 문자를 형성하고, 광 유동 효과를 얻을 수 있고, 도9에 도시된 바와 같이, 제어기(6)의 신호를 제어함으로써 예를 들어 문자 "C"가 병렬 가요성 관형등에 의해 표시된다.

본 발명에 따른 가요성 관형등으로, 신호 재생 및 캐스캐이드 연결과, 제한 없이 신호 전송과, 광 유동의 시각적 효과가 달성된다. 따라서, 훌륭하고, 빛나고, 가요성이고, 다양한 장식의 가요성 관형등이 생성된다. 본 발명에 따른 가요성 관형등은 굴곡되고 주 와이어가 구리 스트랜드에 병렬로 연결되는 이음부에서 절단될 수 있고, 다른 가요성 관형등과 연결됨으로써 연장될 수 있다.

본 발명이 그 양호한 실시예와 연관하여 설명되었지만, 본 발명의 범주 내에서 많은 다른 수정과 변형이 이루어질 수 있음을 당업자들은 명확히 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 특정 개시 내용에 의해 제한되어서는 안되며 후속의 청구범위에 의해서만 제한되는 것이 바람직하다.

Claims

유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등이며,

투명한 내부 피복층과,

복수의 인쇄 회로 기판과,

내부 피복층과 복수의 인쇄 회로 기판을 수납하기 위한 투명한 외부 피복층을 포함하고,

내부 피복층은 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성된 스트립형 부재이고, 스트립형 부재에는 종방향으로 연장되는 관통 구멍이 내부에 제공되고, 두 개의 구리 스트랜드는 스트립형 부재의 측벽에 종방향으로 연장되고 내부 피복층과 동일한 길이를 갖고, 개방 슬롯은 내부 피복층의 하부 측벽의 중심선을 따라 종방향으로 형성되고,

각각의 인쇄 회로 기판에는 직렬 제한 저항기의 수량에 대응하는 복수의 LED와 LED 구동 칩이 제공되고, 각각의 인쇄 회로 기판에는 두 개의 단부에 와이어가 제공되고, 인쇄 회로 기판은 와이어에 의해 서로에 직렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판의 전원 코드는 구리 스트랜드에 병렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판의 신호 와이어는 제어기에 직렬로 연결되고, LED 구동 칩의 신호 와이어는 제어기에 직렬로 연결되고, 인쇄 회로 기판은 내부 피복층의 관통 구멍에 배치되고,

외부 피복층은 압출 성형에 의해 가요성 투명 플라스틱으로 형성되는 내부 피복층과 동일한 길이를 갖는, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 LED 구동 칩은 세 개의 고전류 출력 신호를 제공하는 칩이고, 캐스캐이드 연결을 허용하고, 직렬 시프트 레지스터 및 출력 레지스터를 포함하는, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판에는 주 와이어가 제공되고, 각각의 두 개의 인접한 인쇄 회로 기판의 주 와이어는 와이어에 의해 서로에 병렬로 연결되는, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판에는 캐패시터 및 전압 안정 저항기가 더 제공되는, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 LED 구동 칩은 CMOS를 채용하여 제조된 전력 소비가 낮고 소음 면역성이 높은 칩인, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 LED는 표면 장착형 LED인, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, LED는 편평하고 입방 패키지 콜로이드를 갖는 노멀 LED인, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.
제1항에 있어서, 상기 LED는 RGB LED인, 유동 플래쉬 효과를 갖는 가요성 관형등.